Sprawdzenie stanu granicznego

Sprawdzanie szerokości rozwarcia rys w elementach zginanych na ogół nie jest potrzebne. Średnice prętów zbrojenia w takich elementach są z reguły dostatecznie małe, aby dopuszczalne szerokości rys nie były przekroczone. Kryterium szerokości rozwarcia rys jest jednak istotne przy określaniu zbrojenia przeciwdziałającego rysom skurczowym, a także przy ustalaniu granicznego kąta odkształcenia postaciowego (np. w budynkach na podłożu silnie lub nierównomiernie odkształcalnym, przy obliczaniu odstępów między przerwami dylatacyjnymi itp.) (program uprawnienia budowlane na komputer).

Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania polega na wykazaniu, że ugięcie względnie szerokości rozwarcia rys a_f nie przekraczają wartości uznanych za dopuszczalne. Kryteriami do określania wartości dopuszczalnych f_dop względnie a_fdop są: wrażenia estetyczne, możliwość uszkodzenia przyległych elementów niekonstrukcyjnych (na skutek ugięć) i możliwości korozji zbrojenia (na skutek rys) (program uprawnienia budowlane na komputer).

W budownictwie ogólnym kryteria estetyczne odgrywają z reguły najważniejszą rolę. Uszkodzeniu przyległych elementów konstrukcji łatwo przeciwdziałać stosując odpowiednie luzy (np. w połączeniu stropów ze ściankami działowymi, w połączeniach nadproży z oknami itd.), a problem korozji zbrojenia występuje tylko w przypadku elementów wystawionych na działanie czynników atmosferycznych (uprawnienia budowlane).

Kryteria estetyczne są trudne do znormalizowania. W zasadzie powinien o nich decydować użytkownik. Niektóre normy zagraniczne tak właśnie stawiają problem i wymagają, aby wielkości f_dop i a_fdop określał użytkownik. Jest to jednak zalecenie kłopotliwe. W związku z tym PN-76/B-03264, jakkolwiek stwierdza ogólnie, że „dopuszczalne wartości ugięć przyjmować należy odpowiednio do wymagań użytkowych”, podaje jednak również wartości dopuszczalne f_dop, które można uważać za spełniające wymagania użytkowe w budownictwie ogólnym (program egzamin ustny).

Wytrzymałość betonu

W konstrukcjach żelbetowych ugięcia sprawdza się z uwzględnieniem wpływu długotrwałego działania obciążeń. W przypadku gdy kryterium stanowią wrażenia estetyczne, za ugięcie miarodajne dla oceny warunku przyjmuje się zwykle ugięcie pod obciążeniem długotrwałym, z pominięciem krótkotrwałej części obciążenia zmiennego. Wytrzymałość betonu kontrolowana jest na próbkach, w związku z czym zależy ona od ich kształtu i wymiaru. Dodatkowy wpływ na tę zależność wywiera także rodzaj betonu (opinie o programie).

W Polsce obowiązywały do niedawna próbki walcowe o średnicy równej wysokości 16 cm. Obecnie, z uwagi na unifikację w ramach krajów RWPG, a także w wyniku działalności ISO wprowadzone zostały kostki sześcienne o boku 15 cm. Obowiązują od czasu unifikacji kostki sześcienne o boku 20 cm, podobnie jak w wielu innych krajach europejskich, w USA walce o średnicy 15 cm i wysokości 30 cm (odpowiednio 6 i 12 cali). Walce amerykańskie 15/30 uważane są za próbki szczególnie korzystne ze względu na stosunkowo mały wpływ na kontrolowaną wytrzymałość betonu naprężeń stycznych, w płaszczyźnie styku podstawy próbki i tłoku prasy. Walce 15/30 przyjęte zostały też za próbki podstawowe przez Europejski Komitet Betonu CEB.

Wartości współczynników przeliczeniowych wytrzymałości betonu uzyskanych na próbkach o różnych kształtach i wymiarach wykazują stosunkowo duże różnice (segregator aktów prawnych). Oprócz wpływu samego efektu skali stwierdzono również duży wpływ wytrzymałości (współczynnika sprężystości), składu i rodzaju betonu. „Uśrednione” wartości tych współczynników w odniesieniu do próbek sześciennych o wymiarach 15 x 15 X 15 cm podano w kolumnie śrockowej.

Na podstawie badań próbek, tj. ich wytrzymałości i rozrzutów tej wytrzymałości, określana jest wytrzymałość gwarantowana betonu R°_f tj. wytrzymałość, którą można uważać za zapewnioną z prawdopodobieństwem 95% (promocja 3 w 1).